50 Jahre SCOPE

Vom Motor zum Antriebssystem

Die ersten Elektromotoren wurden vor über 100 Jahren erfunden. Einer der heute am häufigsten verwendeten Varianten ist der Drehstrom-Asynchronmotor. Er ist robust, einfach zu bauen, wird weltweit in großen Stückzahlen produziert und kann über einen Schutzschalter direkt an das Drehstromnetz angeschlossen werden. Es ist noch nicht einmal 50 Jahre her, dass mit der Entwicklung der Frequenzumrichter eine Lösung auf den Markt kam, die weit über die Möglichkeiten der bislang üblichen Stern/Dreieck-Beschaltung hinaus ging und auf die der Maschinenbau schon lang gewartet hatte: Die verlustarme und vor allem stufenlose Regelung eines Motors. Damit wurde aus dem Standard Drehstrom-Asynchronmotor ein drehzahlveränderliches Antriebssystem.

Nutzten die ersten Frequenzumrichter noch Tyristoren in ölgekühlter Leistungselektronik, so war die nächste Generation schon luftgekühlt und auch die Einbindung in eine übergeordnete Steuerung war keine Seltenheit mehr. So richtig interessant wurde es dann in den 1990er Jahren, als die ersten digitalen Geräte mit Mikroprozessoren auf den Markt kamen. Die Anzahl der Funktionen nahm schlagartig zu und bislang herausragende Funktionen wie Start/Stop oder eine Reversierung wurden zum Standard. Aber die Forderungen des Marktes stiegen weiter: Angefangen von integrierten Rampen, über eine möglichst hohe Anzahl digitaler Steuereingänge bis hin zur Einbindung in Bussysteme. War in den Anfängen noch die Steuerung möglichst vieler Funktionen über eine SPS das Highlight, so wurden die Frequenzumrichter nach und nach selbst mit so viel Intelligenz ausgestattet, dass sie das Antriebssystem von sich aus optimal an die jeweilige Situation anpassen können.

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Da der Anwender zudem immer kompaktere Lösungen verlangte, war der Weg zu einer integrierten Variante nicht weit. Das Schlagwort, speziell für den Einsatz in dezentralen Anlagen, hieß Frequenzumrichtermotor. Was nichts anderes war, als ein Umrichter huckepack auf dem Motor. Der Nutzen für den Anwender: weniger Verdrahtung und weniger Platzbedarf. Heute tritt diese enge Verbindung zwischen Motor und Frequenzumrichter unter einem ganz anderen Aspekt in den Vordergrund – der massiven Forderung nach einem effizienten Umgang mit der Energie. So dürfen ab Mitte 2011 nur noch Asynchron-Drehstrommotoren in einem weiten Leistungsbereich mit dem neuen Effizienzstandard IE2 „in Verkehr gebracht werden“. Und ab 2015 müssen Motoren von 7,5 bis 375 kW entweder schon IE3 erfüllen oder IE2 in Kombination mit einem Frequenzumrichter. Ohne ihn geht dann gar nichts mehr. st

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